JP3380457B2 - 地理画像上の影成分の除去方法及び地理画像処理装置、記録媒体 - Google Patents
地理画像上の影成分の除去方法及び地理画像処理装置、記録媒体Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星画像データを
用いた画像処理技術に係り、特に、複数世代の衛星画像
データ、つまり同一地点を時期や時間を変えて撮影する
ことにより得られた複数の衛星画像データの各々からそ
れぞれ地理画像を生成するとともに、各地理画像に含ま
れる太陽光による影画像を除去して画像間の差分抽出の
精度を高める手法に関する。
用いた画像処理技術に係り、特に、複数世代の衛星画像
データ、つまり同一地点を時期や時間を変えて撮影する
ことにより得られた複数の衛星画像データの各々からそ
れぞれ地理画像を生成するとともに、各地理画像に含ま
れる太陽光による影画像を除去して画像間の差分抽出の
精度を高める手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】宅地、農地、道路、川等の地理情報や地
表上の建物の配置情報等を表す地図データをデータベー
ス化し、必要な地図データを、適宜表示部上に画像表示
したり、印刷したりして、需用者に提供するサービスシ
ステムが知られている。このようなサービスシステムで
は、航空写真、衛星写真（以下、航空写真等）、あるい
は地表の測量結果データを定期的に取得して地図データ
を生成し、時間の経過に伴って地図データの内容が変化
した場合は、操作者が、該当する地図データをデータベ
ースから検索して修正している。近年は、航空写真等を
コンピュータでパターン認識して個々の地図データの生
成と複数の地図データの内容変化の検知とを自動化し、
データベースのメンテナンス作業の省力化や地図データ
の修正精度の向上を図ることも試みられている。
表上の建物の配置情報等を表す地図データをデータベー
ス化し、必要な地図データを、適宜表示部上に画像表示
したり、印刷したりして、需用者に提供するサービスシ
ステムが知られている。このようなサービスシステムで
は、航空写真、衛星写真（以下、航空写真等）、あるい
は地表の測量結果データを定期的に取得して地図データ
を生成し、時間の経過に伴って地図データの内容が変化
した場合は、操作者が、該当する地図データをデータベ
ースから検索して修正している。近年は、航空写真等を
コンピュータでパターン認識して個々の地図データの生
成と複数の地図データの内容変化の検知とを自動化し、
データベースのメンテナンス作業の省力化や地図データ
の修正精度の向上を図ることも試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、航空写真等
をパターン認識して地図データを生成する場合、パター
ン認識の精度や認識処理時間が問題となる。また、航空
写真等に存在する太陽光による影の存在も無視すること
ができない。つまり、例えば高層建造物や高さ差のある
自然物の付近には太陽光による影が撮影されるが、この
影は、撮影日時の気象条件により、同一地点の撮影であ
っても、長さ、大きさ（形状）、方向、濃度が異なって
くる。そのため、複数世代の画像（同一地点を時期、時
間を変えて撮影した複数の画像）間では、全く同一地理
を撮影している場合でも、影によって異なる画像になっ
てしまい、画像間の差分として認識されてしまう問題が
あった。
をパターン認識して地図データを生成する場合、パター
ン認識の精度や認識処理時間が問題となる。また、航空
写真等に存在する太陽光による影の存在も無視すること
ができない。つまり、例えば高層建造物や高さ差のある
自然物の付近には太陽光による影が撮影されるが、この
影は、撮影日時の気象条件により、同一地点の撮影であ
っても、長さ、大きさ（形状）、方向、濃度が異なって
くる。そのため、複数世代の画像（同一地点を時期、時
間を変えて撮影した複数の画像）間では、全く同一地理
を撮影している場合でも、影によって異なる画像になっ
てしまい、画像間の差分として認識されてしまう問題が
あった。
【０００４】そこで本発明の課題は、コンピュータによ
り画像処理を行う際に、地理画像に含まれる太陽光によ
る影成分を除去して地図データとしての精度を高めるこ
とができる手法を提供することにある。本発明の他の課
題は、地図データの基礎として利用する地理画像を迅速
に生成するとともに、同一地点についての複数の地理画
像間の変化部分を正確かつ容易に把握することができる
地理画像処理装置、及びこの地理画像処理装置を汎用の
コンピュータ装置上で実現するための記録媒体を提供す
ることにある。
り画像処理を行う際に、地理画像に含まれる太陽光によ
る影成分を除去して地図データとしての精度を高めるこ
とができる手法を提供することにある。本発明の他の課
題は、地図データの基礎として利用する地理画像を迅速
に生成するとともに、同一地点についての複数の地理画
像間の変化部分を正確かつ容易に把握することができる
地理画像処理装置、及びこの地理画像処理装置を汎用の
コンピュータ装置上で実現するための記録媒体を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の方法は、衛星画像データに基づいて生成された地理
画像の構成画素を必要に応じて二値化する。そして、こ
の地理画像の撮影日時情報と地理画像に対応する自然物
や建物等の物体の高さ情報を衛星画像データから取得
し、前記物体への太陽光の照射方向、照射角度、当該物
体の存在により発生する影の幅とその長さ、及び、前記
影についての前記物体の影響面積を算出する。その後、
算出した影響面積を前記影の幅とその長さとの乗算値よ
り差し引いて地理画像上の影領域を特定するとともに、
特定した影領域の画素を削除する。また、画素分布の誤
検出を防止するため、衛星画像データに含まれる撮影時
の雲量情報を取得して地理画像の濃度を予測し、予測値
が所定の基準値以下のときは当該画像の濃度を補正す
る。このような処理を、コンピュータ上で実行する。
明の方法は、衛星画像データに基づいて生成された地理
画像の構成画素を必要に応じて二値化する。そして、こ
の地理画像の撮影日時情報と地理画像に対応する自然物
や建物等の物体の高さ情報を衛星画像データから取得
し、前記物体への太陽光の照射方向、照射角度、当該物
体の存在により発生する影の幅とその長さ、及び、前記
影についての前記物体の影響面積を算出する。その後、
算出した影響面積を前記影の幅とその長さとの乗算値よ
り差し引いて地理画像上の影領域を特定するとともに、
特定した影領域の画素を削除する。また、画素分布の誤
検出を防止するため、衛星画像データに含まれる撮影時
の雲量情報を取得して地理画像の濃度を予測し、予測値
が所定の基準値以下のときは当該画像の濃度を補正す
る。このような処理を、コンピュータ上で実行する。
【０００６】衛星画像データは、図１（ａ）に示すよう
に複数のピクセル１１の位置情報や撮影日時情報、雲量
情報等の撮影時の気象情報が含まれている。また、各ピ
クセル１１は、図１（ｂ）に示すように赤成分量１１
ａ、緑成分量１１ｂ、青成分量１１ｃのほか、当該ピク
セルにおける物体の高さ情報１１ｎ等、撮影地点の地理
に関連する高密度の情報から構成されているので、この
衛星画像データ１０を利用することで、従来のように航
空写真の画像処理等を行なう場合に比べて地図データの
作成が容易となる。また、人工衛星では、同一地点を複
数方向のカメラによってステレオ撮影を行っているの
で、各ピクセル１１には当該地点の高さ情報が含まれて
いる。従って、これらの地理関連情報をも利用すること
で、撮影地点の地表からの高さ情報、その地点に存する
物体の影の長さ、大きさ（形状）、方向、濃度を算出す
ることができる。本発明の方法は、この点に着目して地
理画像から太陽光による影成分を除去する。
に複数のピクセル１１の位置情報や撮影日時情報、雲量
情報等の撮影時の気象情報が含まれている。また、各ピ
クセル１１は、図１（ｂ）に示すように赤成分量１１
ａ、緑成分量１１ｂ、青成分量１１ｃのほか、当該ピク
セルにおける物体の高さ情報１１ｎ等、撮影地点の地理
に関連する高密度の情報から構成されているので、この
衛星画像データ１０を利用することで、従来のように航
空写真の画像処理等を行なう場合に比べて地図データの
作成が容易となる。また、人工衛星では、同一地点を複
数方向のカメラによってステレオ撮影を行っているの
で、各ピクセル１１には当該地点の高さ情報が含まれて
いる。従って、これらの地理関連情報をも利用すること
で、撮影地点の地表からの高さ情報、その地点に存する
物体の影の長さ、大きさ（形状）、方向、濃度を算出す
ることができる。本発明の方法は、この点に着目して地
理画像から太陽光による影成分を除去する。
【０００７】また、上記他の課題を解決するため、本発
明は、地理画像から太陽光による影成分を除去して同一
地点についての複数の地理画像間の差分の検知精度を高
めた、以下の構成要素から成る地理画像処理装置をも提
供する。 （１）衛星画像データに基づいて生成された地理画像上
の処理対象範囲を特定する手段。 （２）特定された処理対象範囲内の地理画像の撮影日時
情報と当該画像に対応する自然物や建物等の物体の高さ
情報とを前記衛星画像データより抽出し、抽出した撮影
日時情報と高さ情報とから前記物体への太陽光の照射方
向、照射角度、当該物体の存在により発生する影の幅、
及びその影の長さを算出するとともに、前記影について
の前記物体の影響面積を算出し、算出した前記影響面積
を前記影の幅と長さとの乗算値より差し引いて前記地理
画像上の影領域を特定する手段と、特定された影領域の
画素を削除する手段。 （３）撮影時の雲量情報を前記衛星画像データより抽出
して前記地理画像の濃度を予測し、予測値が所定の基準
値以下のときに当該画像の濃度を補正する濃度補正手
段。 （４）前記影領域の画素が除去された同一地点を表す複
数の地理画像間の差分情報を生成し、該差分情報を可視
化する差分情報可視化手段。
明は、地理画像から太陽光による影成分を除去して同一
地点についての複数の地理画像間の差分の検知精度を高
めた、以下の構成要素から成る地理画像処理装置をも提
供する。 （１）衛星画像データに基づいて生成された地理画像上
の処理対象範囲を特定する手段。 （２）特定された処理対象範囲内の地理画像の撮影日時
情報と当該画像に対応する自然物や建物等の物体の高さ
情報とを前記衛星画像データより抽出し、抽出した撮影
日時情報と高さ情報とから前記物体への太陽光の照射方
向、照射角度、当該物体の存在により発生する影の幅、
及びその影の長さを算出するとともに、前記影について
の前記物体の影響面積を算出し、算出した前記影響面積
を前記影の幅と長さとの乗算値より差し引いて前記地理
画像上の影領域を特定する手段と、特定された影領域の
画素を削除する手段。 （３）撮影時の雲量情報を前記衛星画像データより抽出
して前記地理画像の濃度を予測し、予測値が所定の基準
値以下のときに当該画像の濃度を補正する濃度補正手
段。 （４）前記影領域の画素が除去された同一地点を表す複
数の地理画像間の差分情報を生成し、該差分情報を可視
化する差分情報可視化手段。
【０００８】なお、差分情報可視化手段は、前記差分情
報を前記地理画像上で強調表示するように構成されてい
るものである。
報を前記地理画像上で強調表示するように構成されてい
るものである。
【０００９】また、上記他の課題を解決する本発明の記
録媒体は、下記の処理をコンピュータに実行させるため
のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な
記録媒体である。 （ａ）衛星画像データを受領する処理、（ｂ）受領した
前記衛星画像データに基づいて地理画像を生成する処
理、（ｃ）前記衛星画像データに含まれる撮影日時情報
と前記生成された地理画像に対応する自然物や建物等の
物体の高さ情報とを取得して前記物体への太陽光の照射
方向、照射角度、当該物体の存在により発生する影の幅
とその長さ、及び、前記影についての前記物体の影響面
積を算出する処理、（ｄ）算出した前記影響面積を前記
影の幅とその長さとの乗算値より差し引いて前記地理画
像上の影領域を特定する処理、（ｅ）特定した前記影領
域の画素を削除する処理。
録媒体は、下記の処理をコンピュータに実行させるため
のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な
記録媒体である。 （ａ）衛星画像データを受領する処理、（ｂ）受領した
前記衛星画像データに基づいて地理画像を生成する処
理、（ｃ）前記衛星画像データに含まれる撮影日時情報
と前記生成された地理画像に対応する自然物や建物等の
物体の高さ情報とを取得して前記物体への太陽光の照射
方向、照射角度、当該物体の存在により発生する影の幅
とその長さ、及び、前記影についての前記物体の影響面
積を算出する処理、（ｄ）算出した前記影響面積を前記
影の幅とその長さとの乗算値より差し引いて前記地理画
像上の影領域を特定する処理、（ｅ）特定した前記影領
域の画素を削除する処理。
【００１０】前記プログラムは、また、前記衛星画像デ
ータに含まれる撮影時の雲量情報を取得して前記地理画
像の濃度を予測し、予測値が所定の基準値以下のときに
当該画像の濃度を補正する処理を前記コンピュータに実
行させるようにしてもよい。
ータに含まれる撮影時の雲量情報を取得して前記地理画
像の濃度を予測し、予測値が所定の基準値以下のときに
当該画像の濃度を補正する処理を前記コンピュータに実
行させるようにしてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図２は、本発明の地理画像
処理装置の一実施形態を示す構成図である。この地理画
像処理装置１は、例えば汎用のワークステーションやパ
ーソナルコンピュータ等の情報処理装置がコンピュータ
プログラムを読み込み、該コンピュータプログラムを実
行することによりその情報処理装置上に実現される、画
像処理部２、及び影除去処理部３を含んで構成される。
このコンピュータプログラムは、通常は、上記情報処理
装置の内部記憶装置あるいは外部記憶装置に組み込ま
れ、当該情報処理装置と一体になって流通するものであ
るが、情報処理装置と分離可能な本発明の記録媒体、例
えばＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスク型ＲＯＭ）やＦ
Ｄ（フレキシブルディスク）等に格納され、あるいは機
械読み取り可能な通信ネットワーク等によって流通し、
システム構築時に上記情報処理装置にインストールされ
て随時実行に供されるものであってもよい。
施の形態を詳細に説明する。図２は、本発明の地理画像
処理装置の一実施形態を示す構成図である。この地理画
像処理装置１は、例えば汎用のワークステーションやパ
ーソナルコンピュータ等の情報処理装置がコンピュータ
プログラムを読み込み、該コンピュータプログラムを実
行することによりその情報処理装置上に実現される、画
像処理部２、及び影除去処理部３を含んで構成される。
このコンピュータプログラムは、通常は、上記情報処理
装置の内部記憶装置あるいは外部記憶装置に組み込ま
れ、当該情報処理装置と一体になって流通するものであ
るが、情報処理装置と分離可能な本発明の記録媒体、例
えばＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスク型ＲＯＭ）やＦ
Ｄ（フレキシブルディスク）等に格納され、あるいは機
械読み取り可能な通信ネットワーク等によって流通し、
システム構築時に上記情報処理装置にインストールされ
て随時実行に供されるものであってもよい。
【００１２】画像処理部２には、ポインティングデバイ
ス及びキーボード等から成るデータ入力装置４と大容量
ハードディスク等から成る記憶装置５とが接続され、ま
た、処理結果等を確認するためのＣＲＴ等の表示部６が
接続されている。
ス及びキーボード等から成るデータ入力装置４と大容量
ハードディスク等から成る記憶装置５とが接続され、ま
た、処理結果等を確認するためのＣＲＴ等の表示部６が
接続されている。
【００１３】記憶装置５には、上記コンピュータ・プロ
グラムの格納領域のほか、衛星画像データ（生データ）
の格納領域、地理画像データ（地理画像の基となるデー
タ、以下、地理画像という場合は、地理画像データをも
含むものとする。）の格納領域、及びノイズ画素や所要
の画像処理が施されたアプリケーションデータの格納領
域が形成されている。アプリケーションデータは、この
地理画像処理装置１及び他の画像処理システムで利用で
きるように加工されたデータである。
グラムの格納領域のほか、衛星画像データ（生データ）
の格納領域、地理画像データ（地理画像の基となるデー
タ、以下、地理画像という場合は、地理画像データをも
含むものとする。）の格納領域、及びノイズ画素や所要
の画像処理が施されたアプリケーションデータの格納領
域が形成されている。アプリケーションデータは、この
地理画像処理装置１及び他の画像処理システムで利用で
きるように加工されたデータである。
【００１４】画像処理部２は、図３に示すように、デー
タ変換処理部２１、データ入出力処理部２２、差分解析
処理部２３、画像強調処理部２４、表示制御部２５、及
びこれらの各部を統括的に制御する主制御部２６を含ん
で構成される。
タ変換処理部２１、データ入出力処理部２２、差分解析
処理部２３、画像強調処理部２４、表示制御部２５、及
びこれらの各部を統括的に制御する主制御部２６を含ん
で構成される。
【００１５】データ変換処理部２１は、予め記憶装置５
に格納された、あるいは随時取得した衛星画像データ
（生データ）を取り込み、これを地理画像処理装置１で
処理できるデータ形式に変換するとともに、後段処理の
便宜のために二値化して上記地理画像データを生成す
る。生成された地理画像データは、画素（ピクセル）の
集合として表現される。画素は二次元座標でいうｘ，ｙ
成分の数だけ存在し、二値化された地理画像の場合、閉
領域内では、その縁を含めて、ピクセル値が“１”の画
素、つまり有色画素が連続し、閉領域外ではピクセル値
が“０”の画素（つまり有色画素が存在しない）が連続
する。ここでピクセル値とは、データ変換処理部２１が
画素に与える識別子であり、“０”は黒色、“１”は白
色である。二値化すると、画像をこれらのピクセル値の
連結分布で表すことができるので、以後の処理が迅速と
なる。但し、本発明を二値化された画像のみに限定する
趣旨でなく、複数の有色画素のまま用いても本発明を実
現できることは勿論である。
に格納された、あるいは随時取得した衛星画像データ
（生データ）を取り込み、これを地理画像処理装置１で
処理できるデータ形式に変換するとともに、後段処理の
便宜のために二値化して上記地理画像データを生成す
る。生成された地理画像データは、画素（ピクセル）の
集合として表現される。画素は二次元座標でいうｘ，ｙ
成分の数だけ存在し、二値化された地理画像の場合、閉
領域内では、その縁を含めて、ピクセル値が“１”の画
素、つまり有色画素が連続し、閉領域外ではピクセル値
が“０”の画素（つまり有色画素が存在しない）が連続
する。ここでピクセル値とは、データ変換処理部２１が
画素に与える識別子であり、“０”は黒色、“１”は白
色である。二値化すると、画像をこれらのピクセル値の
連結分布で表すことができるので、以後の処理が迅速と
なる。但し、本発明を二値化された画像のみに限定する
趣旨でなく、複数の有色画素のまま用いても本発明を実
現できることは勿論である。
【００１６】生成された地理画像データは、記憶装置５
に格納されるとともに影除去処理部３へも送られる。デ
ータ入出力処理部２２は、影除去処理部３や記憶装置５
との間の上記衛星画像データ（生データ）や地理画像デ
ータの入出力等を行うものである。
に格納されるとともに影除去処理部３へも送られる。デ
ータ入出力処理部２２は、影除去処理部３や記憶装置５
との間の上記衛星画像データ（生データ）や地理画像デ
ータの入出力等を行うものである。
【００１７】差分解析処理部２３は、影除去処理部３で
影画像が除去された同一地点に対する複数世代の地理画
像間のピクセル値の分布状態を解析して画像の差分を検
出するものであり、画像強調処理部２４は、差分解析処
理部２３での解析結果を表示部６のディスプレイに強調
表示するものである。表示制御部２５は、そのための制
御を行うものである。強調表示の態様としては、例えば
地理画像上の変化分の色を変えて表示したり、点滅表示
させたりすること等が挙げられる。この強調表示の対象
となるデータは、アプリケーションデータとして記憶装
置５に格納される。なお、アプリケーションデータは、
差分解析処理部２３の処理結果データであってもよい。
影画像が除去された同一地点に対する複数世代の地理画
像間のピクセル値の分布状態を解析して画像の差分を検
出するものであり、画像強調処理部２４は、差分解析処
理部２３での解析結果を表示部６のディスプレイに強調
表示するものである。表示制御部２５は、そのための制
御を行うものである。強調表示の態様としては、例えば
地理画像上の変化分の色を変えて表示したり、点滅表示
させたりすること等が挙げられる。この強調表示の対象
となるデータは、アプリケーションデータとして記憶装
置５に格納される。なお、アプリケーションデータは、
差分解析処理部２３の処理結果データであってもよい。
【００１８】表示制御部２５は、表示部６における上記
強調表示のためのディスプレイ制御のほか、操作者に対
して地理画像上の処理対象範囲の入力を促すためのディ
スプレイ制御等をも行う。
強調表示のためのディスプレイ制御のほか、操作者に対
して地理画像上の処理対象範囲の入力を促すためのディ
スプレイ制御等をも行う。
【００１９】影除去処理部３は、図４に示すように、画
像範囲特定部３１、影領域特定部３２、濃度補正部３
３、及び画素削除部３４を含んで構成される。
像範囲特定部３１、影領域特定部３２、濃度補正部３
３、及び画素削除部３４を含んで構成される。
【００２０】画像範囲特定部３１は、例えば表示部６の
ディスプレイに表示されている地理画像から操作者がデ
ータ入力装置（ポインティングデバイス）４で指定し
た、影の除去処理を行うための画像範囲を特定するもの
である。これは、ディスプレイに対応するビットマップ
の座標処理によって実現することができる。なお、この
画像範囲特定部３１は、画像処理部２の機能として用意
しておいてもよい。
ディスプレイに表示されている地理画像から操作者がデ
ータ入力装置（ポインティングデバイス）４で指定し
た、影の除去処理を行うための画像範囲を特定するもの
である。これは、ディスプレイに対応するビットマップ
の座標処理によって実現することができる。なお、この
画像範囲特定部３１は、画像処理部２の機能として用意
しておいてもよい。
【００２１】影領域特定部３２は、地理画像に含まれる
物体の影領域を特定する。この影領域の特定原理は、次
の通りである。いま、図５に示すように、地表からの高
さｈ１，ｈ２の二つの建物が地理画像に含まれていたと
する。このとき、撮影日時情報から太陽光の照射方向
（日照方向）がわかり、この日照方向と各建物の高さ情
報とから太陽光の照射角度（日照角度）θ１，θ２がわ
かる。太陽光により各建物の背後に延びる影の長さＬ
１，Ｌ２は、それぞれ、下記式によって算出することが
できる。
物体の影領域を特定する。この影領域の特定原理は、次
の通りである。いま、図５に示すように、地表からの高
さｈ１，ｈ２の二つの建物が地理画像に含まれていたと
する。このとき、撮影日時情報から太陽光の照射方向
（日照方向）がわかり、この日照方向と各建物の高さ情
報とから太陽光の照射角度（日照角度）θ１，θ２がわ
かる。太陽光により各建物の背後に延びる影の長さＬ
１，Ｌ２は、それぞれ、下記式によって算出することが
できる。
【００２２】Ｌ１＝ｈ１／ｔａｎθ１
Ｌ２＝ｈ２／ｔａｎθ２
【００２３】また、図６に示すように、日照方向に対す
る鉛直ベクトルへの建物図形の正射影長から影の位置の
その幅を算出することができ、また、建物図形と影の両
端の接点を結ぶベクトルに対する影の方向側の建物図形
の積分値から影についての建物の影響面積を算出するこ
とができる。各建物による影の大きさ（形状）は、下記
式より算出することができる。
る鉛直ベクトルへの建物図形の正射影長から影の位置の
その幅を算出することができ、また、建物図形と影の両
端の接点を結ぶベクトルに対する影の方向側の建物図形
の積分値から影についての建物の影響面積を算出するこ
とができる。各建物による影の大きさ（形状）は、下記
式より算出することができる。
【００２４】影の大きさ（形状）＝影の幅×影の長さ−
建物図形の影響面積
建物図形の影響面積
【００２５】「影の幅」からは、その影の位置情報も明
らかになるので、上記影の大きさを表す式によって地理
画像上の影領域を特定することができる。
らかになるので、上記影の大きさを表す式によって地理
画像上の影領域を特定することができる。
【００２６】濃度補正部３３は、衛星画像データから撮
影時の雲量情報を抽出して画像濃度（コントラスト）を
予測する。撮影時の天候が快晴の場合は雲量が殆どゼロ
値であり、画像濃度の予測値がほぼ最大値となって画像
を構成する画素の特定が十分であるが、雲量が増えるに
つれて画像濃度は低下し、それに伴って予測値が小さく
なる。この予測値が基準値、すなわち画素の検出漏れが
生じ始める値まで小さくなると、影の幅や建物図形の影
響面積の算出の際に誤差が生じやすくなる。そこで、濃
度補正部３３は予測値が基準値以下になった場合は、画
像濃度を高めに補正する。補正処理は、例えば公知の画
像フィルタリング処理によって行うことができる。
影時の雲量情報を抽出して画像濃度（コントラスト）を
予測する。撮影時の天候が快晴の場合は雲量が殆どゼロ
値であり、画像濃度の予測値がほぼ最大値となって画像
を構成する画素の特定が十分であるが、雲量が増えるに
つれて画像濃度は低下し、それに伴って予測値が小さく
なる。この予測値が基準値、すなわち画素の検出漏れが
生じ始める値まで小さくなると、影の幅や建物図形の影
響面積の算出の際に誤差が生じやすくなる。そこで、濃
度補正部３３は予測値が基準値以下になった場合は、画
像濃度を高めに補正する。補正処理は、例えば公知の画
像フィルタリング処理によって行うことができる。
【００２７】画素削除部３４は、影領域特定部３２で特
定された影領域の画素を該当領域から削除し、その結果
を画像処理部２に送って表示部６に表示させる。また、
影領域の画素が削除された地理画像を画像処理装置３に
送る。
定された影領域の画素を該当領域から削除し、その結果
を画像処理部２に送って表示部６に表示させる。また、
影領域の画素が削除された地理画像を画像処理装置３に
送る。
【００２８】次に、上記地理画像処理装置１の動作内容
を図７を参照して具体的に説明する。図７は、主とし
て、影除去処理部３における処理手順を示すものであ
る。地理画像処理装置１は、まず、地理画像を表示部６
に表示する（ステップＳ１０１）。ポインティングデバ
イス（データ入力装置４）によって、ある画像範囲が指
定されたことを検知すると（ステップＳ１０２：Ye
s）、該指定されたデータによって当該地理画像上の処
理対象範囲を特定する（ステップＳ１０３）。そして、
衛星画像データから、特定した領域の画像についての地
理関連情報、すなわち上述の撮影日時情報、高さ情報、
撮影時の雲量情報を取得して解読する（ステップＳ１０
４）。また、雲量情報から画像濃度を予測し、予測値が
基準値以下の場合は、画像濃度を高めに補正する（ステ
ップＳ１０５：No、ステップＳ１０６）。画像濃度が補
正された場合、あるいは予測値が基準値以上であった場
合は、影領域の大きさと位置とを算出する（ステップＳ
１０５：Yes、ステップＳ１０７）。その後、該当領域
の画素を削除し（ステップＳ１０８）、画素削除後の地
理画像を画像処理部２へ出力する（ステップＳ１０
９）。次の処理対象領域がある場合はステップＳ１０２
の処理に戻り、同様の処理を実行する（ステップＳ１１
０：No）。処理対象範囲がなくなった場合は、処理を終
える（ステップＳ１１０：Yes）。上記一連の処理によ
って影が除去された地理画像は、画像処理部２におい
て、画像間の差分検出の対象とされる。
を図７を参照して具体的に説明する。図７は、主とし
て、影除去処理部３における処理手順を示すものであ
る。地理画像処理装置１は、まず、地理画像を表示部６
に表示する（ステップＳ１０１）。ポインティングデバ
イス（データ入力装置４）によって、ある画像範囲が指
定されたことを検知すると（ステップＳ１０２：Ye
s）、該指定されたデータによって当該地理画像上の処
理対象範囲を特定する（ステップＳ１０３）。そして、
衛星画像データから、特定した領域の画像についての地
理関連情報、すなわち上述の撮影日時情報、高さ情報、
撮影時の雲量情報を取得して解読する（ステップＳ１０
４）。また、雲量情報から画像濃度を予測し、予測値が
基準値以下の場合は、画像濃度を高めに補正する（ステ
ップＳ１０５：No、ステップＳ１０６）。画像濃度が補
正された場合、あるいは予測値が基準値以上であった場
合は、影領域の大きさと位置とを算出する（ステップＳ
１０５：Yes、ステップＳ１０７）。その後、該当領域
の画素を削除し（ステップＳ１０８）、画素削除後の地
理画像を画像処理部２へ出力する（ステップＳ１０
９）。次の処理対象領域がある場合はステップＳ１０２
の処理に戻り、同様の処理を実行する（ステップＳ１１
０：No）。処理対象範囲がなくなった場合は、処理を終
える（ステップＳ１１０：Yes）。上記一連の処理によ
って影が除去された地理画像は、画像処理部２におい
て、画像間の差分検出の対象とされる。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の影成分の除去方法は、衛星画像データに基づいて生成
された地理画像上の影領域を衛星画像データに含まれる
情報を用いて特定し、特定した領域の画素を削除するよ
うにしたので、精度の高い地図データとして利用できる
地理画像を容易かつ迅速に生成することができる効果が
ある。
の影成分の除去方法は、衛星画像データに基づいて生成
された地理画像上の影領域を衛星画像データに含まれる
情報を用いて特定し、特定した領域の画素を削除するよ
うにしたので、精度の高い地図データとして利用できる
地理画像を容易かつ迅速に生成することができる効果が
ある。
【００３０】また、本発明の地理画像処理装置は、影成
分が除去された地理画像間の差分を検出して強調表示す
るので、地理画像上の変化部分を容易に把握することが
でき、データベースのメンテナンス作業の省力化がより
徹底される効果がある。
分が除去された地理画像間の差分を検出して強調表示す
るので、地理画像上の変化部分を容易に把握することが
でき、データベースのメンテナンス作業の省力化がより
徹底される効果がある。
【図１】（ａ）は衛星画像データの構造例、（ｂ）は衛
星画像データを構成するピクセルの構造例を示す説明
図。
星画像データを構成するピクセルの構造例を示す説明
図。
【図２】本発明の一実施形態に係る地理画像処理装置の
構成図。
構成図。
【図３】本実施形態による画像処理部のブロック構成
図。
図。
【図４】本実施形態による影除去処理部のブロック構成
図。
図。
【図５】日照方向、日照角度、及び建物の影の長さとの
関係を示す説明図。
関係を示す説明図。
【図６】処理対象領域内における日照方向、影の方向、
及び影の大きさの関係を示す説明図。
及び影の大きさの関係を示す説明図。
【図７】本実施形態の地理画像処理装置の動作内容、特
に影除去処理部の処理手順を示すフローチャート。
に影除去処理部の処理手順を示すフローチャート。
１ 地理画像処理装置
２ 画像処理部
３ 影除去処理部
４ データ入力装置
５ 記憶装置
６ 表示部
１０ 衛星画像データ
１１ ピクセル
１１ａ〜１１ｎ 衛星画像データに含まれる諸情報
２１ データ変換処理部
２２ データ入出力処理部
２３ 差分解析処理部
２４ 画像強調処理部
２５ 表示制御部
２６ 主制御部
３１ 画像範囲特定部
３２ 影領域特定部
３３ 濃度補正部
３４ 画素削除部
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06T 1/00 285
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (9)
- 【請求項１】 衛星画像データに基づいて生成された地
理画像から太陽光による影の成分を除去する方法であっ
て、前記衛星画像データに含まれる撮影日時情報と前記
地理画像に対応する自然物や建物等の物体の高さ情報と
を取得して前記物体への太陽光の照射方向、照射角度、
当該物体の存在により発生する影の幅とその長さ、及
び、前記影についての前記物体の影響面積を算出し、算
出した影響面積を前記影の幅とその長さとの乗算値より
差し引いて前記地理画像上の影領域を特定するととも
に、特定した影領域の画素を削除する処理を、コンピュ
ータ上で実行することを特徴とする、地理画像上の影成
分の除去方法。 - 【請求項２】 前記コンピュータ上で実行する処理は、
前記衛星画像データに含まれる撮影時の雲量情報を取得
して前記地理画像の濃度を予測し、予測値が所定の基準
値以下のときに当該画像の濃度を補正する処理を含むこ
とを特徴とする請求項１記載の影成分の除去方法。 - 【請求項３】 前記地理画像が二値化された画素の集合
から成ることを特徴とする請求項１または２記載の影成
分の除去方法。 - 【請求項４】 衛星画像データに基づいて生成された地
理画像上の処理対象範囲を特定する手段と、 特定された処理対象範囲内の地理画像の撮影日時情報と
当該画像に対応する自然物や建物等の物体の高さ情報と
を前記衛星画像データより抽出し、抽出した撮影日時情
報と高さ情報とから前記物体への太陽光の照射方向、照
射角度、当該物体の存在により発生する影の幅、及びそ
の影の長さを算出するとともに、前記影についての前記
物体の影響面積を算出し、算出した前記影響面積を前記
影の幅と長さとの乗算値より差し引いて前記地理画像上
の影領域を特定する手段と、 特定された影領域の画素を削除する手段と、 を有することを特徴とする地理画像処理装置。 - 【請求項５】 撮影時の雲量情報を前記衛星画像データ
より抽出して前記地理画像の濃度を予測し、予測値が所
定の基準値以下のときに当該地理画像の濃度を補正する
濃度補正手段を有することを特徴とする請求項４記載の
地理画像処理装置。 - 【請求項６】 前記影領域の画素が除去された同一地点
を表す複数の地理画像間の差分情報を生成し、該差分情
報を可視化する差分情報可視化手段をさらに備えること
を特徴とする請求項４または５記載の地理画像処理装
置。 - 【請求項７】 前記差分情報可視化手段は、前記差分情
報を前記地理画像上で強調表示するように構成されてい
ることを特徴とする請求項６記載の地理画像処理装置。 - 【請求項８】 衛星画像データを受領する処理、 受領した前記衛星画像データに基づいて地理画像を生成
する処理、 前記衛星画像データに含まれる撮影日時情報と前記生成
された地理画像に対応する自然物や建物等の物体の高さ
情報とを取得して前記物体への太陽光の照射方向、照射
角度、当該物体の存在により発生する影の幅とその長
さ、及び、前記影についての前記物体の影響面積を算出
する処理、 算出した前記影響面積を前記影の幅とその長さとの乗算
値より差し引いて前記地理画像上の影領域を特定する処
理、 特定した前記影領域の画素を削除する処理を、コンピュ
ータに実行させるためのプログラムが記録されたコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項９】 前記プログラムは、前記衛星画像データ
に含まれる撮影時の雲量情報を取得して前記地理画像の
濃度を予測し、予測値が所定の基準値以下のときに当該
画像の濃度を補正する処理を前記コンピュータに実行さ
せるものであることを特徴とする請求項８記載の記録媒
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00854298A JP3380457B2 (ja) | 1997-01-27 | 1998-01-20 | 地理画像上の影成分の除去方法及び地理画像処理装置、記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-12895 | 1997-01-27 | ||
| JP1289597 | 1997-01-27 | ||
| JP00854298A JP3380457B2 (ja) | 1997-01-27 | 1998-01-20 | 地理画像上の影成分の除去方法及び地理画像処理装置、記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10269347A JPH10269347A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3380457B2 true JP3380457B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=26343083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00854298A Expired - Fee Related JP3380457B2 (ja) | 1997-01-27 | 1998-01-20 | 地理画像上の影成分の除去方法及び地理画像処理装置、記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3380457B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220163227A (ko) * | 2021-06-02 | 2022-12-09 | 이재영 | 드론을 이용한 3차원 지도 제작 방법 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3541927B2 (ja) * | 1998-12-01 | 2004-07-14 | 富士通株式会社 | 画像における物理量を評価する評価装置および方法 |
| JP4756316B2 (ja) * | 2005-03-11 | 2011-08-24 | アイシン精機株式会社 | 広域画像生成装置及びこれを用いた車両の周辺監視装置並びに広域画像生成方法 |
| JP4678649B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2011-04-27 | 富士通株式会社 | 画像処理装置 |
| KR101493418B1 (ko) * | 2013-03-29 | 2015-02-13 | 현대엠엔소프트 주식회사 | 공중사진의 그림자 제거 방법 및 그 장치 |
| JP6436885B2 (ja) * | 2015-09-16 | 2018-12-12 | 三菱電機株式会社 | 撮像装置及び撮像方法 |
| CN106022257B (zh) * | 2016-05-18 | 2023-05-26 | 神州龙空间技术(深圳)有限公司 | 建筑阴影自动识别与模型覆盖方法 |
| KR101870084B1 (ko) * | 2017-07-10 | 2018-06-22 | 극동대학교 산학협력단 | 그림자의 수직경계선을 이용한 원격탐사영상의 그림자 제거방법 |
| KR102025289B1 (ko) * | 2017-12-04 | 2019-11-04 | 한국항공우주연구원 | 일조량 산출 장치 및 일조량 산출 방법 |
| US20210383546A1 (en) * | 2018-10-04 | 2021-12-09 | Nec Corporation | Learning device, image processing device, learning method, image processing method, learning program, and image processing program |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP00854298A patent/JP3380457B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220163227A (ko) * | 2021-06-02 | 2022-12-09 | 이재영 | 드론을 이용한 3차원 지도 제작 방법 |
| KR102557775B1 (ko) * | 2021-06-02 | 2023-07-19 | 이재영 | 드론을 이용한 3차원 지도 제작 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10269347A (ja) | 1998-10-09 |
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